Полимерные формы

Это значит, что какой-то полимер реагирует на свет. Есть 2 вида полимеров: либо они "сшиваются", т.е. полимеризуются или затвердевают под воздействием света, либо они наоборот – становятся растворимыми. Вот на этом построена вся технология производства печатных форм.

Сфера применения фотополимерных печатных форм – любая печатная продукция.

Плюсы применения:

– хорошая приводка (т.к. точность наложения краски, от которой зависит качество оттисков цветного изображения)

– возможно воспроизведение изображений линиатурой до 120 л/см (высокой линиатуры)

– простое изготовление печатных форм

– высокая тиражестойкость

– многократное использование

Недостатки:

– неустойчивы к некоторым составляющим печатных красок (печатные краски, если не соответствует требованиям, могут разъесть печатную форму)

Общие требования к флексографским печатным формам

1) Равномерность печатающей поверхности с хорошим красковосприятием и краскоотдачей

2) Малые отклонения в толщине пластины (равномерность толщины пластины)

3) Высокая тиражестойкость

Классификация Фотополимерных Печатных Форм (всего 2 разновидности)

1. Твердополимерные, т.н. ТПФМ (твердополимерные фотоматериалы)

2. Жидкополимерные формы – ЖФПМ

Твордополимерные формы бывают однослойными и многослойными

Твердость, поверхность, информационные свойства.

Строение твердополимерных печатных форм,

Однослойная состоит из 4 слоев:

– защитная пленка

– антиадгезионный слой (т.е. отрывается вместе с защитной пленкой, не позволяет ей сильно прилипать к?)

– слой фотополимера

– пленка-подложка

Многослойная :

– защитная пленка

– антиадгезионный слой

– слой фотополимера

– пленка-стабилизатор

– слой-подложка

– антиадгезионный слой

– защитная пленка

Фотополимер сильно взаимодействует с кислородом (теряет свои фоточувствительные свойства, твердеет на воздухе и т.п.), поэтому с двух сторон есть пленка.

Подложка – нужна для того, чтобы при изготовлении на нее выливали тонким слоем фотополимер, который затвердевает. Затем всё это дело еще нарезается на куски нужные нам.

Однослойная пластина. Этот фотополимер под воздействием УФ затвердевает пускай (происходит полимеризация). Если мы сверху положим фотоформу и всё это дело положим под ультрафиолет, то под прозрачными участками фотоформы грубо говоря разрушатся молекулярные связи, которые потом очень легко удаляются (вымыванием, выдуванием воздухом, щеточками механически – не важно). У нас остаются печатающие элементы, а пробельный элемент имеет такие свойства, что легко удаляется.

В состав фотополимеризующегося слоя входят мономеры (т.е. что такое "полимер" – грубо – очень длинная молекула), фотоинициаторы (вещество, которое является источником дальнейшей цепной реакции, т.е. вещество, когда получает дозу УФ запускает реакцию – само меняется и заставляет вокруг себя располагающиеся молекулы также изменяться), эластомерное связующее, стабилизаторы и добавки.

Сам полимер не светочувствителен (ему всё равно, каким на него светом светят), но фотоинициатору не всё равно, и когда на фотоинициатор светят ультрафиолетом, оно само меняется и заставляет рядом находящиеся молекулы полимера также изменятся (принцип домино – само упало и другие свалило).

Процесс производства: рулон с пленкой-подложкой разматывается, на него выливается полимер равномерным слоем, сверху защитная пленка, чтобы не было воздействия с кислородом. Дальше режется на нужный формат.

Фотополимерная печатная форма, форма высокой печати , печатающие элементы которой получают в результате действия света на полимерную композицию (т. н. фотополимерную композицию – ФПК). Эти композиции представляют собой твёрдые или жидкие (текучие) полимерные материалы, которые под действием интенсивного источника света становятся нерастворимыми в обычных для них растворителях, жидкие ФПК переходят в твёрдое состояние, а твёрдые дополнительно полимеризуются. В состав ФПК, кроме полимера (полиамид, полиакрилат, эфир целлюлозы, полиуретан и т.п.), входит в небольших количествах фотоинициатор (например, бензоин). Ф. п. ф. из твёрдых композиций впервые появились в конце 50-х гг. 20 в. в США, а спустя несколько лет в Японии стали применяться Ф. п. ф. из жидких композиций.

Для изготовления Ф. п. ф. из твёрдых ФПК используют тонкие алюминиевые или стальные листы с нанесённым на них слоем ФПК толщиной 0,4–0,5 мм. Процесс получения Ф. п. ф. состоит из экспонирования негатива, вымывания незаполимеризовавшегося слоя в пробельных участках и сушки готовой формы.

Для изготовления Ф. п. ф. из жидких ФПК в специальное устройство (например, кювета из прозрачного бесцветного стекла) помещают негатив, закрывают его прозрачной тонкой бесцветной плёнкой и заливают ФПК. После этого производят экспонирование с двух сторон, в результате чего со стороны негатива образуются заполимеризовавшиеся (твёрдые) печатающие элементы, а с противоположной стороны – подложка формы. Затем струей растворителя вымывают незаполимеризовавшуюся композицию с пробельных элементов и высушивают готовую форму.

Ф. п. ф. (часто называемые полноформатными гибкими формами) применяются для печатания журналов и книг, в том числе с цветными иллюстрациями. Они просты в изготовлении, имеют небольшую массу, высокую тиражеустойчивость (до 1 млн. оттисков), позволяют широко использовать фотонабор и не требуют больших затрат времени на подготовительные операции при печатании тиража.

Лит.: Синяков Н. И., Технология изготовления фотомеханических печатных форм, 2 изд., М., 1974.

Н. Н. Полянский.

Большая Советская Энциклопедия М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978

Современные фотополимерные формы(ФПФ). Общая схема изготовления ФПФ

Применение фотополимерных печатных форм началось в 60-е годы. Существенным фактором развития флексографской печати стало внедрение фотополимерных печатных форм. Их применение началось в 60-е годы, когда фирма «Дюпон» представила на рынок первые пластины для высокой печати «Дайкрил». Однако во флексо их можно было использовать для изготовления оригинальных клише, с которых делали матрицы, а затем резиновые формы методом прессования и вулканизации. С тех пор многое изменилось.

Сегодня на мировом рынке флексографской печати наиболее известны следующие производители фотополимерных пластин и композиций: BASF, DUPONT, Oy Pasanen & Co и др. Благодаря использованию высокоэластичных форм, данным способом возможна печать на различных материалах при создании минимального давления в зоне печатного контакта (речь идет о давлении, которое создается печатным цилиндром). К числу таковых относятся бумага, картон, гофрокартон, различные синтетические пленки (полипропилен, полиэтилен, целлофан, полиэтилентерефталат лавсан и др.), металлизированная фольга, комбинированные материалы (самоклеящиеся бумага и пленка). Флексографский способ используется преимущественно в сфере производства упаковки, а также находит применение при изготовлении издательской продукции. Например, в США и Италии около 40% от общего числа всех газет запечатываются флексографским способом на специальных флексографских газетных агрегатах. Существует два типа формного материала для изготовления флексографских форм: резиновый и полимерный. Изначально формы изготавливались на основе резинового материала, и качество их было низким, что делало, в свою очередь, низким качество оттисков флексографской печати в целом. В 70-х годах нашего столетия впервые была представлена фотополимеризующаяся (фотополимерная) пластина в качестве формного материала для флексографского способа печати. И, естественно, фотополимерные пластины заняли лидирующее положение в качестве формного флексографского материала, особенно в Европе и в нашей стране.

Изготовление ФПФ.

При изготовлении фотополимерных форм флексографской печати выполняются следующие основные операции:

• 1) предварительное экспонирование оборотной стороны фотополимеризуемой флексографской формной пластины (аналоговой) в экспонирующей установке;
• 2) основное экспонирование монтажа фотоформы (негатива) и фотополимеризуемой пластины в экспонирующей установке;
• 3) обработка фотополимерной (флексографской) копии в сольвентном (вымывание) или термальном (сухая термообработка) процессоре;
• 4) сушка фотополимерной формы (сольвентно¬вымывной) в сушильном устройстве;
• 5) дополнительное экспонирование фотополимерной формы в экспонирующей установке;
• 6) дополнительная обработка (финишинг) фотополимерной формы для устранения липкости ее поверхности.

3. Изготовление форм высокой печати на основе фотополимерных композиций

Существенным фактором развития флексографской печати стало внедрение фотополимерных печатных форм. Их применение на­чалось в 60-е годы, когда фирма «Дюпон» предста­вила на рынок первые пла­стины для высокой печати «Дайкрил». Однако во флексо их можно было использовать для изготов­ления оригинальных кли­ше, с которых делали мат­рицы, а затем резиновые формы методом прессова­ния и вулканизации. С тех пор многое изменилось.

Сегодня на мировом рынке флек­сографской печати наиболее известны следующие произво­дители фотополимерных плас­тин и композиций: BASF, DUPONT, Oy Pasanen & Co и др. Благода­ря использованию высокоэластичных форм, данным способом возможна печать на различных материалах при создании минимального давления в зоне печатного контакта (речь идет о давлении, которое создается печатным цилиндром). К числу таковых относятся бумага, картон, гофро­картон, различные синтетические пленки (полипропилен, полиэтилен, целлофан, полиэтилентерефталат лавсан и др.), металлизированная фольга, комбинирован­ные материалы (самоклеящиеся бумага и пленка). Флексографский способ исполь­зуется преимущественно в сфере произ­водства упаковки, а также находит применение при изготовлении издательской продукции. Например, в США и Италии около 40% от общего числа всех газет за­печатываются флексографским способом на специальных флексографских газет­ных агрегатах.

Существует два типа формного материа­ла для изготовления флексографских форм: резиновый и полимерный. Изначально фор­мы изготавливались на основе резинового материала, и качество их было низким, что делало, в свою очередь, низким качество оттисков флексографской печати в целом. В 70-х годах нашего столетия впервые была представлена фотополимеризующаяся (фо­тополимерная) пластина в качестве форм­ного материала для флексографского спо­соба печати. Пластина позволяла воспро­изводить высоколиниатурные изображения до 60 лип/см и выше, а также линии тол­щиной от 0,1 мм; точки диаметром от 0,25 мм; текст как позитивный, так и нега­тивный от 5 пиксел и растровые 3-, 5- и 95 - процентные точки; тем самым позволив флексографии составлять конкуренцию «классическим» способам, особенно в сфере печати на упаковке. И, естественно, фотополимерные пластины заняли лидирующее положение в качестве формного флексографского материала, особенно в Европе и в нашей стране.

Резиновые (эластомерные) печатные формы могут быть получены способом» прессования и гравирования. Необходимо отметить, что сам формный процесс на основе эластомеров трудоемок и не экономичен. Максимально воспроизводимая линиатура составляет порядка 34 лин/см, т.е. репродукционные возможности данных пластин находятся на низком уровне и не отвечают современным требованиям к упаковке. Фотополимерные формы позволяют воспроизводить как сложные цветовые и переходы, различные тональности, так и растровые изображения с линиатурой до 60 лин/см при довольно-таки небольшом растаскивании (увеличении тоновых града­ций). В настоящее время, как правило, фотополимерные формы изготавливаются двумя способами: аналоговым - посредством экспонирования УФ-излучения че­рез негатив и удаления незаполимеризованного полимера с пробелов при помощи специальных вымывных растворов на осно­ве органических спиртов и углеводородов (например, при помощи вымывного раство­ра фирмы BASF Nylosolv II) и посредством так называемого цифрового способа, т. е. лазерного экспонирования специального черного слоя, нанесенного поверх фотопо­лимерного, и последующего вымывания не проэкспонированных участков. Стоит от­метить, что в последнее время в этой обла­сти появились новые разработки фирмы BASF, позволяющие удалять полимер в случае аналоговых пластин при помощи обыкновенной воды; или же напрямую уда­лять полимер с пробелов при помощи лазерного гравирования в случае цифрового способа изготовления форм.

Основой фотополимерной пластины лю­бого типа (как аналоговой, так и цифровой) является фотополимерный, или так назы­ваемый рельефный слой, благодаря которо­му и происходит образование возвышаю­щихся печатающих и углубленных про­бельных элементов, т. е. рельефа. Основой фотополимерного слоя является фотополимеризующаяся композиция (ФПК). Основ­ными компонентами ФПК, оказывающими значительное влияние на печатно-технические характеристики и качество фотопо­лимерных печатных форм, являются следу­ющие вещества.

1) Мономер - соединение сравнительно невысокого молекулярного веса и низкой вязкости, содержащее двойные связи и, следовательно, способное к полимериза­ции. Мономер является растворителем или разбавителем для остальных компонентов композиции. Изменяя содержание мономе­ра, обычно регулируют вязкость системы.

2) Олигомер - способное к полимериза­ции и к сополимеризации с мономером ненасыщенное соединение большего, чем мо­номер, молекулярного веса. Это вязкие жидкости либо твердые вещества. Услови­ем их совместимости с мономером являет­ся растворимость в последнем. Считается, что свойства получаемых при отверждении покрытий (например, фотополимерных пе­чатных форм) определяются главным обра­зом природой олигомера.

В качестве олигомеров и мономеров наи­большее распространение находят олигоэ-фир- и олигоуретанакрилаты, а также раз­личные ненасыщенные полиэфиры.

3) Фотоинициатор. Полимеризация винильных мономеров под действием УФ-из­лучения в принципе может протекать без участия каких-либо других соединений. Такой процесс называется просто полиме­ризацией и протекает довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вво­дят небольшие количества веществ (от до­лей процента до процентов), способных под действием света генерировать свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цеп­ную реакцию полимеризации. Такой тип полимеризации называется фотоинициированной полимеризацией. Несмотря на не­значительное содержание фотоинициатора в композиции, ему принадлежит исключи­тельно важная роль, определяющая как многие характеристики процесса отверж­дения (скорость фотополимеризации, ши­роту экспонирования), так и свойства по­лученных покрытий. В качестве фотоини­циаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т. д.

Пластина nyloflex АСЕ предназначена для высококачественной растровой флексографской печати в таких областях, как:

Гибкая упаковка из пленки и бумаги;

Упаковка для напитков;

Этикетки;

Предварительное запечатывание поверх­ности гофрокартона.

Имеет наибольшую твердость среди всех пластин nyloflex - 62° Shore А (шкалы по Шору А). Основные достоинства:

Изменение цвета пластины при экспони­ровании - сразу же видна разница между экспонированными / не проэкспонированными участками пластины;

Большая широта экспозиций обеспечива­ет хорошее закрепление растровых точек и чистые углубления на выворотках, мас­кирование не требуется;

Короткое время обработки (экспонирова­ние, вымывание, завершающая обработка) экономит рабочее время;

Широкий интервал тоновых градаций на печатной форме позволяет одновременно печатать растровые и штриховые элемен­ты;

Хороший контраст печатных элементов облегчает монтаж;

Качественный краскоперенос (особенно при использовании водных красок) позволяет равномерно воспроизвести растр и плашку, а снижение необходимого объема переносимой краски делает возможным печать плавных растровых переходов;

Высокая твердость при хорошей стабиль­ности, передача высоколиниатурных растровых переходов при использовании тех­нологии «тонких печатных форм» в сочетании с компрессионными подложками;

Устойчивость к износу, высокая тираже-стойкость;

Устойчивость к озону предотвращает об­разование трещин.

Пластина показывает прекрасный крас­коперенос, особенно при использовании красок на водной основе. Кроме того, она хорошо подходит для печати на шерохова­тых материалах.

Nyloflex АСЕ могут поставляться следу­ющей толщины:

АСЕ 114-1,14 мм АСЕ 254-2,54 мм

АСЕ 170-1,70 мм АСЕ 284-2,84 мм

Пластина имеет небольшую твердость (33° по Шору А), что обеспечивает ее хороший контакт с шероховатой и неровной поверхностью гофрокартона и сводит к минимуму эффект «стиральной доски». Одно из главных достоинств FAC-X - прекрасный краскоперенос, особенно для красок на водной основе, используемых при печати на гофрокартоне. Равномер­ная пропечатка плашек без высокого дав­ления печати способствует уменьшению прироста градаций (растискиванию) при растровой печати и повышению контраст­ности изображения в целом. Кроме того, пластина имеет ряд других отличительных особенностей:

Фиолетовый оттенок полимера и высокая прозрачность подложки облегчает конт­роль изображений и монтаж форм, при по­мощи липких лент, на формный цилиндр; - высокая прочность пластины на изгиб ис­ключает отслаивание полиэфирной под­ложки и защитной пленки;

Форма хорошо очищается как до, так и после печати.

Пластина nyloflex FAC-X является одно­слойной. Она состоит из светочувствительного фотополимерного слоя, нанесённого для стабильности размеров на полиэфир­ную подложку.

Nyloflex FAC-X поставляются толщиной 2,84 мм, 3,18 мм, 3,94 мм, 4,32 мм, 4,70 мм, 5,00 мм, 5,50 мм, 6,00 мм, 6,35 мм.

Глубина рельефа пластин nyloflex FAC-X устанавливается предварительным экспонированием обратной стороны плас­тины на 1 мм для пластин толщиной 2,84 мм и 3,18 мм и в интервале от 2 до 3,5 мм (в зависимости от каждого конкрет­ного случая) для пластин толщиной от 3,94 мм до 6,35 мм.

С пластинами nyloflex FAC-X можно по­лучать линиатуру растра до 48лин/см и интервал градаций 2-95% (для пластин толщиной 2,84 мм и 3,18 мм) и линиатуру растра до 40 лин/см и интервал градаций 3-90% (для пластин толщиной от 3,94 мм до 6,35 мм). Выбор толщины пластины ру­ководствуется как типом печатной маши­ны, так и спецификой запечатываемого ма­териала и воспроизводимого изображения.

Фотополимерная пластина digiflex II была разработана на основе первого поколения пластин digiflex и сочетает в себе все пре­имущества цифровой передачи информа­ции и еще более простую и легкую обра­ботку. Преимущества пластины digiflex Ii:

1) отсутствие фотопленки, благодаря чему возможны прямая передача данных на пе­чатную форму, охрана природы и экономия времени. После снятия защитной пленки на поверхности пластины становится види­мым черный слой, чувствительный к лазер­ному излучению инфракрасного диапазона. Изображение и текстовая информация могут записываться непосредственно на этом слое с помощью лазера. В местах, на которые воздействует лазерный луч, черный слой разрушается. После этого печатная форма подвергается засветке УФ-лучами по всей площади, вымывается, сушится и происходит окончательная засветка.

2) оптимальная передача градаций, позволяющая воссоздать малейшие оттенки изображения и обеспечивающая высокое качество печати;

3) низкие монтажные затраты;

4) высочайшее качество печати. Основу экспонируемых лазером фотополимерных печатных форм составляют печатные формы nyloflex FАН для высокохудожественной растровой флексографской печати, которые покрываются черным слоем. Лазерное и последующее обычное экспонирование выбираются таким образом, что достигается существенно более низкие приращения градаций. Получаются результаты печати исключительно высокого качества.

5) уменьшенная нагрузка на окружающую среду. Отсутствует обработка пленок не используются химические составы для фотообработки, замкнутые узлы экспонирования и вымывания с замкнутыми устройствами регенерации приводят к уменьшению вредного влияния на природу.

Область применения пластин для цифровой передачи информации широка. Это бумажные и пленочные мешки, гофрированный картон, пленки для автоматов, гибкие упаковки, алюминиевая фольга, пленочные пакеты, этикетки, конверты, салфетки, упаковка для напитков, картонажные изделия.

Nyloflex Sprint - новая для российского рынка пластина из серии nyloflex. В настоящий момент проходит испытания на ряде производственных полиграфических предприятий России. Это специальная водовымывная пластина для печати УФ-красками. Вымывание при помощи обыкновенной воды имеет смысл не только с позиции защиты природы, при этом еще значительно сокращается время на обработку по сравнению с технологией использующей органический вымывной раствор. Пластина nyloflex sprint требует всего 35-40 мин на весь процесс лишения печатной формы. Вследствие того, что для вымывания нужна только чистая вода, nyloflex sprint позволяет экономить и на дополнительных операциях, ведь использованная вода может вылиться прямо в канализацию без филь­трации или дополнительной очистки. А тем, кто уже работает с водовымывными пластинами и процессорами nyloprint для изготовления форм высокой печати, даже не требуется покупки дополнительного обо­рудования.